[发明专利]一种自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种关节轴承衬垫粘结质量检测方法，尤其涉及自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统。

背景技术

关节轴承由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈构成，自润滑关节轴承(如附图1所示)则是在关节轴承外圈内表面上粘结一层自润滑衬垫层(或镀层)，自润滑关节轴承属于滑动轴承。这层自润滑衬垫是保证关节轴承在航天、航空等众多高科技领域承载能力强、耐冲击以及长寿命的关键因素，属于典型的干摩擦副。

自润滑关节轴承在工作时会有一定角度的往复摆动，在长时间的摆动过程中，由于衬垫的粘结质量问题可能会导致衬垫破坏或脱落甚至滑出，引发严重性的后果，因此合理评价衬垫的粘结质量就十分有必要。经对现有的文献检索发现，中国专利号CN102359935中阐述了一种检测衬垫粘结质量的测试方法(如附图2示意图)，该测试方法能从一定程度上评价衬垫粘结质量，但是该方法在衬垫剥离试验过程中，夹持衬垫自由端的夹具夹头是直线型，而衬垫的剥离线为圆弧型，剥离线和衬垫夹持端间的衬垫受力模型可抽象如图3所示，图中q为剥离线的衬垫所受的粘接力，f为衬垫在剥离过程中自由端衬垫所受的剥离力，可知剥离线上不同点距夹持端对应点处的距离不等(即S1与S2不等)，会引起在剥离线上衬垫不同点处受力不均，易产生粘滑效应，影响评价衬垫粘结质量的精确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统，解决现在的检测方法在衬垫剥离的过程中，在剥离线上衬垫的不同点处受力不均，易产生粘滑效应，影响评价衬垫粘结质量的精确性的缺陷。

技术方案

一种自润滑关节轴承的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于：将衬垫从自润滑关节轴承外圈上以恒定剥离角进行剥离，并以恒定剥离角进行剥离时检测剥离力随剥离长度的变化值，再计算剥离强度，完成对衬垫粘结质量的检测。

采用外径和衬垫内径相等的导轮作为剥离衬垫的剥离轮，剥离轮的宽度大于等于衬垫宽度，将衬垫自由端固定在剥离轮的外圆面上，使夹紧在剥离轮外圆面上的自由端的衬垫和剥离线上的衬垫为完全相同的圆弧，剥离线上各点与其对应的自由端的端点处的距离相等。

包括以下步骤：

(1)将自润滑关节轴承外圈切割成圆心角为120°-150°的试样；

(2)将试样夹紧在试样轮上；

(3)安装外径和试样内径相等的剥离轮，并将剥离轮固定；

(4)调整剥离轮伺服电机相对于试样轮伺服电机的相对位置，剥离轮位置相对于试样的位置变化，当确定剥离轮相对试样轮具体的位置时即形成一个具体的剥离角，调整剥离角为需要的角度，然后将衬垫自由端连接到剥离轮上并夹紧；

(5)将设置在试样轮或剥离轮上的剥离力传感器和剥离长度传感器连接到控制器上，控制器连接有显示器，记录并显示由传感器传来的衬垫在剥离过程中剥离力和剥离长度变化的信号；

(6)调试传感器、控制器以及显示器使其正常工作，然后调节试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速使其能实现协调驱动，保证将衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离；

(7)剥离时记录显示器上剥离力随剥离长度的变化值，根据记录的数据绘制剥离曲线图然后计算剥离强度；

(8)根据剥离曲线图和剥离强度值评价衬垫粘结质量。

所述步骤6中调节试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速使其能实现协调驱动，保证将衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离，所述试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速之间的关系为：其中：R₁为衬垫试样半径，ω₁为试样轮角速度，R₂为剥离轮外半径，ω₂为剥离轮协同角速度，L为试样衬垫剥离长度，t为剥离时刻。

用于试验的试样外圈内表面粘结区域面积不小于90％，金属内表面未粘结区域的外接圆直径应小于外圈宽度的25％。